220V DC tot 220V AC: DIY -omvormer Deel 2: 17 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Hallo almal. Ek hoop dat julle almal veilig is en gesond bly. In hierdie instruksies sal ek jou wys hoe ek hierdie DC na AC converter gemaak het wat 220V DC spanning na 220V AC spanning omskakel. Hierdie projek is 'n voortsetting van my voorskou -projek wat ontwerp is om 12V DC na 220V DC om te skakel. Dit word sterk aanbeveel dat u eers my vorige projek besoek voordat u verder gaan met hierdie instruksies. Die skakel na my DC na DC converter projek is:

www.instructables.com/id/200Watts-12V-to-2…

Hierdie stelsel skakel die 220V DC om in en Wisselende sein van 220Volts by 50 Hertz, wat die kommersiële wisselstroomvoorsieningsfrekwensie in die meeste lande is. Die frekwensie kan maklik aangepas word tot 60 Hertz indien nodig. Om dit te kan doen, het ek 'n volledige H -brug -topologie gebruik met behulp van 4 hoogspanning MOSFETS.

U kan enige kommersiële toestel met 'n kragvermoë van 150 watt en 'n maksimum van 200 watt vir 'n kort tydperk gebruik. Ek het hierdie kring suksesvol getoets met mobiele laaiers, CFL -gloeilampe, skootrekenaarlaaier en tafelwaaier, en almal werk goed met hierdie ontwerp. Daar was ook geen bromgeluid tydens die waaier nie. As gevolg van die hoë doeltreffendheid van die DC-DC-omskakelaar, is die verbruik sonder las van hierdie stelsel slegs ongeveer 60 milliamp.

Die projek gebruik baie eenvoudig en maklik om komponente te kry, en sommige word selfs uit ou rekenaarkragbronne gered.

Laat ons dus sonder verdere vertraging begin met die bouproses!

WAARSKUWING: Dit is 'n hoogspanningsprojek en kan u 'n dodelike skok gee as u nie versigtig is nie. Probeer hierdie projek slegs as u goed vertroud is met die hantering van hoogspanning en ervaring het met die maak van elektroniese stroombane. Moenie probeer as u nie weet wat u doen nie

Voorrade

1. IRF840 N kanaal MOSFETS - 4
2. IC SG3525N - 1
3. IR2104 mosfet driver IC - 2
4. 16 -pen IC -basis (opsioneel) -1
5. 8 -pen IC -basis (opsioneel) - 1
6. 0.1uF keramiek kondensator - 2
7. 10uF elektrolitiese kondensator - 1
8. 330uF 200 volt elektrolitiese kondensator - 2 (ek het dit van 'n SMPS gered)
9. 47uF elektrolitiese kondensator - 2
10. 1N4007 algemene diode - 2
11. 100K weerstand -1
12. 10K weerstand - 2
13. 100 ohm weerstand -1
14. Weerstand van 10 ohm - 4
15. 100K veranderlike weerstand (vooraf ingestel/ trimpot) - 1
16. Skroefklemme - 2
17. Veroboard of perfboard
18. Verbindingsdrade
19. Soldeerstel
20. Multimeter
21. Oscilloskoop (opsioneel, maar dit sal help om die frekwensie in te stel)

Stap 1: Versamel al die vereiste onderdele

Dit is belangrik dat ons eers al die nodige dele bymekaarmaak sodat ons vinnig kan voortgaan met die projek. Hiervan is 'n paar komponente uit die ou rekenaarvoeding gered.

Stap 2: Die Kapasitorbank

Die kapasitorbank speel hier 'n belangrike rol. In hierdie projek word hoogspanning DC omgeskakel na hoogspanning AC, daarom is dit belangrik dat die DC -toevoer glad en sonder enige skommelinge is. Ek het twee 330uF 200V -graderingskondenseerders van 'n SMPS gekry. Deur hulle in serie te kombineer, gee ek 'n ekwivalente kapasitansie van ongeveer 165uF en verhoog die spanning tot 400 volt. Deur die reeks kombinasies van kapasitors te gebruik, word die ekwivalente kapasitansie verminder, maar die spanningslimiet neem toe. Dit het die doel vir my aansoek opgelos. Die hoogspanning DC word nou deur hierdie kapasitorbank glad gemaak. Dit beteken dat ons 'n konstante wisselsignaal sal kry en dat die spanning redelik konstant sal bly tydens die aanvang of as 'n las skielik aangeheg of ontkoppel word.

WAARSKUWING: Hierdie hoogspanningskondensators kan hul lading vir 'n lang tydperk stoor, wat tot 'n paar uur kan duur! Probeer dus om hierdie projek te maak as u 'n goeie elektroniese agtergrond het en ervaring het met die hantering van hoogspanning. Doen dit op eie risiko

Stap 3: Besluit die plasing van komponente

Aangesien ons hierdie projek op 'n verobord gaan maak, is dit belangrik dat al die komponente strategies geplaas word sodat relevante komponente nader aan mekaar is. Op hierdie manier sal die soldeerspore minimaal wees en 'n minder aantal draaddrade sal gebruik word om die ontwerp netjies en netjies te maak.

Stap 4: Die ossillatorafdeling

Die 50Hz (of 60Hz) sein word gegenereer deur die gewilde PWM IC-SG3525N met 'n kombinasie van RC-tydsbestuurskomponente.

Hier is 'n skakel na die datablad van die IC vir meer inligting oor die werking van die SG3525 IC:

www.st.com/resource/en/datasheet/sg2525.pd…

Om 'n afwisselende uitset van 50Hz te kry, moet die interne ossillasiefrekwensie 100 Hz wees, wat bepaal kan word met Rt ongeveer 130KHz en Ct gelyk aan 0.1uF. Die formule vir frekwensieberekening word in die datablad van die IC gegee. 'N Weerstand van 100 ohm tussen pen 5 en 7 word gebruik om 'n bietjie tyd tussen die skakelaars by te voeg om die veiligheid van skakelkomponente (MOSFETS) te verseker.

Stap 5: Die MOSFET -bestuurdersafdeling

Aangesien hoogspanning DC via die MOSFET's aangeskakel word, is dit nie moontlik om die SG3525 -uitsette direk aan die hek van die MOSFET te koppel nie. Dit is ook nie maklik om 'n N -kanaal MOSFET in die boonste kant van die kring te skakel nie, en dit is nie 'n behoorlike opstartkring nodig nie. Dit alles kan doeltreffend hanteer word deur die MOSFET -bestuurder IC IR2104, wat MOSFET's kan bestuur/ skakel wat spanning tot 600Volt toelaat. Dit maak die IC geskik vir buite -toepassing. Aangesien IR2104 'n halfbrug -MOSFET -bestuurder is, benodig ons twee daarvan om die volle brug te beheer.

Die datablad van IR2104 kan hier gevind word:

www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR2104-DS-v…

Stap 6: Die H -brug -afdeling

Die H -brug is verantwoordelik vir die verandering van die rigting van stroomvloei deur die las deur die gegewe stel MOSFETS alternatiewelik te aktiveer en deaktiveer.

Vir hierdie operasie het ek die IRF840 N -kanaal MOSFET's gekies wat tot 500 volt kan hanteer met 'n maksimum stroom van 5 ampère, wat meer as genoeg is vir ons toepassing. Die H -brug is wat direk gekoppel sal wees aan die AC -toestel.

Die datablad vir hierdie MOSFET word hieronder gegee:

www.vishay.com/docs/91070/sihf840.pdf

Stap 7: Toets die stroombaan op broodbord

Voordat u die komponente op hul plek soldeer, is dit altyd 'n goeie idee om die kring op 'n broodbord te toets en foute of foute wat kan ontstaan, reg te stel. In my broodbordtoets het ek alles volgens die skema (in 'n latere stap) saamgestel en die uitsetreaksie met 'n DSO geverifieer. Ek het die stelsel aanvanklik met lae spanning getoets, en eers nadat ek bevestig het dat dit werk, het ek dit met hoogspanning -insette getoets

Stap 8: Breadboard -toets voltooi

As 'n toetslading gebruik ek 'n klein waaier van 60 watt saam met my broodbordopstelling en 'n 12V loodsuurbattery. Ek het my multimeters gekoppel om die uitsetspanning en stroom wat deur die battery verbruik word, te meet. Metings is nodig om seker te maak dat daar geen oorlading is nie en ook om die doeltreffendheid te bereken.

Stap 9: Die kringdiagram en skematiese lêer

Die volgende is die volledige kringdiagram van die projek, en ek het die EAGLE -skematiese lêer hierby aangeheg vir u verwysing. Pas dit gerus aan en gebruik dit ook vir u projekte.

Stap 10: Begin met die soldeerproses op Veroboard

Met die ontwerp wat getoets en geverifieer word, gaan ons nou verder met die soldeerproses. Eerstens het ek al die komponente rakende die ossillatorseksie gesoldeer.

Stap 11: Voeg die MOSFET -bestuurders by

Die MOSFET -bestuurder -IC -basis en die bootstrap -komponente is nou gesoldeer

Stap 12: Plaas die IC op sy plek

Wees versigtig vir die oriëntasie van die IC terwyl u dit insit. Soek 'n kerf op die IC vir penverwysing

Stap 13: soldeer die kondensatorbank

Stap 14: Voeg die MOSFETS van die H -brug by

Die 4 MOSFET's van die H -brug word op hul plek gesoldeer saam met hul huidige beperkende hekweerstands van 10Ohms en saam met skroefklemme vir maklike verbinding van die ingang DC -spanning en die wisselspanning.

Stap 15: Voltooi module

Dit is hoe die hele module lyk nadat die soldeerproses voltooi is. Let op hoe die meeste verbindings gemaak is met behulp van soldeerspore en baie min springdrade. Wees versigtig vir los aansluitings as gevolg van hoogspanningsrisiko's.

Stap 16: Voltooi omskakelaar met DC-DC-omskakelingsmodule

Die omskakelaar is nou voltooi, beide modules is voltooi en met mekaar verbind. Dit was suksesvol om my skootrekenaar te laai en gelyktydig 'n klein tafelwaaier aan te dryf.

Ek hoop jy hou van hierdie projek:)

Deel gerus u kommentaar, twyfel en terugvoer in die kommentaarafdeling hieronder. Kyk na die volledige instruksie en bou 'n video met meer belangrike inligting oor die projek en hoe ek dit gebou het, en oorweeg dit om op my kanaal in te teken:)